水下航行器的表面摩擦阻力占总阻力的50-70%,摩擦阻力导致大量的能量损耗,减阻设计对节能降耗及提高动力性具有重要意义。本文以大鳞副（Paramisgurnus dabryanus）泥鳅为仿生对象,基于其表皮鳞片的形状特征和分布参数,进行了单元体微观形貌与宏观分布协同减阻的仿生设计。全文主要研究内容与结论如下:（1）生物原型的特征分析与模型的建立。选择大鳞副（Paramisgurnus dabryanus）泥鳅作为仿生原型,采用VHX-5000超景深显微镜对其体表微观形貌的结构特征及分布方式进行分析,并建立3D模型。确定体表鳞片的外缘厚度（h）、直径（d）、形状参数（a）及阵列分布距离（b）为主要特征参数,建立了包含23个鳞片在内的可视化流体域计算模型,并将模型导入ANSYS Fluent软件中进行数值模拟的初始条件设置。（2）仿生模型的减阻性能数值分析。基于边界层减阻理论,利用ANSYS Fluent软件进行数值模拟与分析。通过单因素试验确定特征参数的最优取值区间,进而通过四因素四水平的正交试验得到最优参数组合,最优特征参数组合为:直径为0.60mm,外缘厚度为0.02mm、形状参数为0.36mm、阵列分布距离为0.43mm,最优结构模型在1.2m/s流速下的减阻率为6.62%。应用最优模型进行数值模拟分析,研究流速对减阻率的影响,发现在0.8-11m/s的流速区间内均具有减阻效果,其中,在流速为1.4m/s时的减阻率最大,可达到7.65%。在确定最优结构参数的基础上,将鳞片表面添加径向和环状沟槽,研究沟槽数量、分布参数对减阻效果的影响,结果表明,具有3条夹角为15°,宽度为0.01mm的径向沟槽时模型的最大减阻率为22.84%;具有3条距离为0.05mm,宽度为0.02mm的环状沟槽时模型的最大减阻率为14.76%。（3）仿泥鳅微形貌减阻机理分析。根据数值模拟结果,通过对微结构表面流体的的压力、速度、剪切力等参数的分布和变化规律、近壁面流体的流动特性和界面流体动态行为机制的分析,揭示减阻机理:仿生表面近壁面摩擦阻力中的粘性剪切应力、雷诺应力均小于光滑表面,滑移现象使得仿生表面速度梯度降低,增加了边界层的厚度,使得湍流动能更均匀,流体过渡更平稳。流体经过微结构单元后会出现低压区,可以产生稳定的“困水”单元,将固-液摩擦转化为液-液摩擦,减小了接触面积,可有效减小阻力。每一个仿生结构单元表面的微小流体均出现了流动方向的周期性变化,进而在宏观上出现了高低速的速度条纹。经过微结构阵列后,平均峰值速度减小50%,故仿生表面具备有效整流的作用,可以控制近壁面流动。（4）搭建流道试验台,并对仿生样件的减阻效果进行试验验证。根据伯努利原理搭建了压差式流道试验台,主要包括:动力装置、流量调节装置、流速测试装置、压力测试装置、数据处理装置、循环管道及水箱;应用数控加工的方法制备航空铝样件,并进行了流道试验。具有仿泥鳅表面微结构的样件在流道可达到的流速区间0m/s-2.5m/s内均有一定的减阻效果,当流速为1.68m/s时减阻率最大,可达到23.0%。本研究对大鳞副（Paramisgurnus dabryanus）泥鳅体表鳞片结构及其分布规律进行了仿生设计,对仿生模型的减阻效果进行了数值模拟,利用搭建的流道试验台进行了样件减阻性能测试试验,数值模拟和流道试验结果均表明仿生微结构表面具有较好的减阻效果。本文通过数值模拟分析和试验研究结果分析,揭示了仿泥鳅体表微形貌结构的减阻机制,为水下减阻表面的设计奠定了基础。